挂篮设计计算书参考范本.doc

挂篮设计计算书参考范本 1 概况 施州大桥为连接恩施旧城区和城北新区的城市主干线。大桥采用协作体系，具体跨径布置为：30m等截面连续箱梁＋（100m＋145m）直塔单索面斜拉桥＋3×30m等截面连续箱梁。斜拉桥主梁为单箱三室混凝土箱梁，桥面全宽21.5m，设计为双向四车道。设计时速40km/h，设计荷载为城市—A级。主梁施工采用悬臂施工，其施工节段分为有索节段和无索节段，长度均为4.25m，最大节段设计重量约为180t。本挂篮是为此桥主梁的悬臂施工而设计的。 根据本桥的结构特点和施工特点，挂篮设计为铰接菱形挂篮，其由以下几个主要部分组成。（1）主桁系统：横向由两片主桁组成，单片主桁由下弦杆、上弦杆、斜杆、立柱和斜拉钢带构成，横向桁式联接系连接而成；（2）内模系统：由木质面板和内模支架组成；（3）底模平台系统：由前下横梁、后下横梁、纵梁、横向分配梁和底模组成；（4）吊挂系统：由前上横梁、导梁、挑梁和吊带组成；（5）平衡及锚固系统：由锚固构件、钩板等组成，以便挂篮在灌注混凝土和空载行走时，具有必要的稳定性。 按照上述几个组成系统分别进行计算,计算软件为《桥梁博士(v3.0)》和ANSYS 6.0。计算建模与施州大桥施工挂篮设计图中的相应内容吻合。 2 设计依据 （1）恩施市施州大桥施工设计图； （2）《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）； （3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025—86）； （4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）； （5）其它规范和规程。 3 设计假定和说明 根据本挂篮的结构特点，设计计算中采用以下假定和说明。 （1）） 计算长度(m) 计算张力(kN) 应力(MPa) 伸长量(mm) 1#吊带 9.0 235.4 78.5 3.36 2#吊带 9.0 215.8 71.9 3.08 3#吊带 9.0 154.3 51.4 2.20 表3中各吊带的应力均小于210MPa，且最小安全系数为2.68。 5.3主桁体系 单个主桁系统由两片主桁横向通过连接系连接组成，单片主桁由下弦杆、上弦杆、前斜杆、立柱和后斜杆构成，为固接体系。由于横向联接系与主桁之间为铰接，且其本身的刚度较小，故可不考虑两片主桁的横向内力重分配。边桁和中桁结构相同，但边桁受荷比中桁大，故需检算边桁即可。 主桁计算模型见图15。 图15 主桁计算模型 计算模型中各构件型钢型号如下： 上弦杆及后斜杆 2[28b 下弦杆及前斜杆 2[32b 竖杆 2[25b 计算分为工况1（走行）和工况2（浇注混凝土）进行，根据前面的计算结果，工况中在边桁前端施加的荷载为， 工况1：12.8×1.3＝16.6kN（导梁重量×冲击） 工况2：335.1×1.15＝385.4kN（1.15为动力系数） 纵向风载假定均匀作用在竖杆上，其大小为 q＝WA＝0.4×443.8×5.65/1000＝1.0kN/m。 另外，工况2中在中桁前端施加的荷载为： 工况2：281.3×1.15＝323.5kN（1.15为动力系数） 加载图示见图16。 图16 主桁加载图示 经计算，主桁的支点反力见表4。 表4 主桁支点计算反力 类别 工况 前支点反力(kN) 后锚点反力(kN) 后锚固弯矩(kN.m) 边桁 工况1 55.4 -16.7 — 工况2 796.1 -389.0 -14.3 中桁 工况1 55.4 -16.7 — 工况2 673.7 -327.5 -12.1 工况1中的后端锚力通过后钩板平衡，工况2中的后端锚力则由锚点的竖向锚筋来平衡。 后锚点的竖向锚筋为2Φ32精扎螺纹钢筋，其屈服强度为930MPa。其最大应力为σ＝（194500＋14300/1.7） 均小于，长细比满足设计要求。 查表知：。 压杆稳定性满足规范要求。 5.5挂篮底模预抬量计算 根据前面的计算结果，确定挂篮前端预抬标高，预抬标高见表6，固然，此表数值仅为参考，预抬标高以现场挂篮加载测试的数据为准。 表6 挂篮前端预抬标高参考值 位置 1#吊带 2#吊带 3#吊带 预抬量（㎜） 16.1 28.3 11.9 注：吊带编号从外往内排列。